蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢

酵
肌 NH3
解
血
肉
液
谷氨酸 丙酮酸
丙
丙
氨 α-酮戊 酸
氨 酸
二酸
葡萄糖 尿素
糖 异 生
丙酮酸
尿素循环
NH3 谷氨酸 肝
丙氨酸 α-酮戊二酸
葡萄糖-丙氨酸循环
L-谷氨酸氧化脱氨基作用
COOH ATP、GTP
ADP、 GDP COOH
COOH
CH2 CH2 CHNH2
L-谷氨酸脱氢酶
CH2 +H2O CCHN2 H-H2O
胃蛋白酶
胰凝乳 弹性蛋白酶 胰蛋白酶 蛋白酶
氨基酸的吸收
主要在小肠进行，是一种主动转运过程， 需由特殊载体携带
转运氨基酸进入细胞时，同时转运入Na+。 除此之外，也可经γ-谷氨酰循环进行。需
由γ-谷氨酰基转移酶催化，利用GSH， 合成γ-谷氨酰氨基酸进行转运。 消耗的GSH可重新再合成。
蛋白质的腐败作用
NH
CH 2
ATP
AMP PPi H2O
(CH 2)3 HC NH 2
R
氨基酸 H C NH2 COOH
转氨酶 R
α-酮酸
CO COOH
COOH CH2 CH2 CO COOH α-KG
COOH CH2 CH2 CH NH2 COOH 谷氨酸
NH3 + NADH + H+ 谷氨酸脱氢酶
H2O + NAD+
氨的命运
有毒！
COO
COO
(CH2)2 NAD++H2O NADH+H++NH4+ (CH2)2
HC NH+3 L-谷氨酸脱氢酶
CO
COO
COO
α-谷氨酸
α-酮戊二酸
谷氨酸氧化脱氨
血氨过高可引起中枢神经系统中毒！
体内氨的来源
氨基酸脱氨基作用：是主要来源。还有少 量胺的氧化
肠道吸收的氨：4g/日 ①蛋白质的腐败作用 ②肠道尿素的水解
肠道对氨的吸收与肠道pH有关
NH3 入血
H+ OH-
NH4+ 排出
H+
胃蛋白酶原
胃蛋白酶
水解 蛋白质 胃蛋多白肽酶（主）
小肠内消化（主要部位）
胰蛋白酶原 肠激酶
胰蛋白酶
糜蛋白酶原 糜蛋白酶 羧肽酶原A及B
弹性蛋白酶原 弹性蛋白酶 羧肽酶A及B
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶来自百度文库
（Phe.Tyr.Trp）
（Arg.Lys）
羧羧肽肽酶酶
（Phe. Trp）
（脂肪族）
机体对外源蛋白质的需要及消化
蛋白质的需要量 成人每日最低需要量: 30～50g/d
我国营养学会推荐的 成人每日需要量: 80g/d
机体对外源蛋白质的需要及消化
蛋白质的营养价值 必需氨基酸：机体不能合成、必需从食物中摄取：
赖、缬、异亮、苯丙、蛋、亮、 色、苏氨酸 （笨蛋写书来亮一亮本色） 非必需氨基酸：体内可合成的氨基酸 半必需氨基酸：婴幼儿时期合成量不能满足需要 组氨酸和精氨酸
肠道细菌对未被消化的蛋白质及其消化产 物所起的分解作用，称为腐败作用 （putrefaction）
主要产物：NH3、胺类和一些有害物质
氨基酸的分解代谢
转氨基作用 在转氨酶的作用下，-氨基酸的氨基转 移到-酮酸的-碳上，生成相应的氨基 酸，而原来的氨基酸则转变成-酮酸
R1
R2
CHNH2 + C O
氨的转运
氨是有毒物质，血中的NH3主要是以无毒 的Ala及Gln两种形式运输的。
Gln即是氨的一种解毒形式，也是氨的储 存和运输形式。
CONH 2
COOH CH2
CH2 CHNH 2
+
CH2 CHNH 2
COOH
Asp COOH
Gln
ATP
AMP + PPi CONH2
CH2 CHNH 2
COOH
健康成年人
氮的正 平衡
摄入氮＞ 排出氮
儿童、青春期青少年、孕妇及 恢复期病人
氮的负 平衡
摄入氮＜ 排出氮
长期饥饿、消耗性疾病患者
蛋白质的消化
主要的酶类： 内肽酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、
糜蛋白酶、 弹性蛋白酶 （水解蛋白质内部肽键） 外肽酶：氨基肽酶、羧基肽酶 （从肽链两端开始水解肽键）
胃中消化
酶原的激活
CH2 CH2 + NH3 CO
COOH NAD + L-谷 氨 酸(NADP+)
NADH+H + (NADPH+H
+)
COOH
COOH α -酮戊二酸
联合脱氨基作用
在转氨酶和谷氨酸脱氢酶的联合作用下， 使各种氨基酸脱下氨基的过程。它是体 内各种氨基酸脱氨基的主要形式。其逆 反应也是体内生成非必需氨基酸的途径。
COOH COOH
转氨酶
R1 CO + COOH
R2 CHNH2 COOH
反应可逆。
体内除Lys、Pro和羟脯氨酸外，大多数氨 基酸都可进行转氨基作用。
转氨酶均以磷酸吡哆醛为辅酶。反应中起 传递氨基的作用。
转氨基作用机制
葡萄糖-丙氨酸循环，氨运入肝脏
肌肉中的氨基转移酶，可把丙酮酸作为它的酮酸的载体。在它们的作用下，产物为丙氨酸， 丙氨酸被释放到血液，经血液循环进入肝脏， 在肝脏中经转氨作用又产生丙酮酸，通过葡萄 糖异生途径形成葡萄糖，葡萄糖通过血液循环 回到肌肉中，通过糖酵解作用降解为丙酮酸。 称为葡萄糖-丙氨酸循环
蛋白质的生理功能
组织细胞重要的组成成分，维持组织、细 胞的生长，更新和修补组织
参与多种重要的生理活动(如酶、激素) 氧化供能（17.9KJ/g 蛋白质） 氨基酸为含氮化合物合成的提供氮源 可转化为糖和脂肪等
氮平衡（nitrogen balance）
氮平衡 状态
进、出氮 情况
常见人群
氮的总 平衡
摄入氮= 排出氮
Asn
COOH
CH2
+ CH2
CHNH 2 COOH
Glu
天冬酰胺酶
NH3
H2O
尿素的生成
是体内解除氨毒的主要方式。也是体内氨 的最主要去路
鸟氨酸循环 又叫尿素循环
部位：肝细胞的线粒体和胞液
氨基甲酰磷酸的合成：氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ
CPS-Ⅰ CO2 + NH3 + H2O + 2ATP
AGA
COOH
CH3C NH CH
O
CH2
CH2
COOH
N-乙 酰 谷 氨 酸（AGA）
O H2N C O～P +2ADP+ Pi
氨基甲酰磷酸
瓜氨酸的合成
精氨酸的合成（胞质）
NH 2 CO NH (CH 2)3
COOH
H2N C H
+
CH 2
COOH
HC NH 2
NH 2
COOH
精氨酸代琥 珀酸合成酶
CN
CH 精氨酸代琥 珀酸裂解酶
（3）葡萄糖-丙氨酸循环
谷氨酰胺
各组织 细胞
脱氨
NH3
谷氨酸
(主要是肌肉)
丙酮酸
谷 氨 酸
丙 氨 酸
α-酮戊二酸
以Gln、Ala转运氨经济性高效（一举两得）
血 液
肝脏
脱氨，转 化为排泄 形式
丙酮酸 肌肉剧烈运动
蛋白质分 NH3
解产能
丙 糖异生 氨 酸
糖原 脱氨
肌肉 葡
蛋白质 萄
葡
糖
萄
糖
氨基酸 糖